真空排污系統(tǒng)輸送機(jī)理及系統(tǒng)優(yōu)化研究.pdf

1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文真空排污系統(tǒng)輸送機(jī)理及系統(tǒng)優(yōu)化研究姓名：段金明申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：環(huán)境工程指導(dǎo)教師：周敬宣20061011II衡條件等為約束條件的管徑優(yōu)選的數(shù)學(xué)模型。同時(shí)，為了更準(zhǔn)確、快速地求解此數(shù)學(xué)模型，本文對(duì)基本遺傳算法的編碼、選擇算子、交叉算子、變異算子以及部分參數(shù)的設(shè)置采取改進(jìn)措施，設(shè)計(jì)了改進(jìn)的遺傳算法。在上述工作基礎(chǔ)上給出了真空排污管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算的具體步驟。其三，根據(jù)氣體質(zhì)量守恒方程導(dǎo)出了儲(chǔ)能罐容積計(jì)算式，儲(chǔ)能罐

2、最小容積不僅取決于真空站工作壓力范圍及其維持時(shí)間，還取決于污水收集罐和管網(wǎng)的容積。同時(shí)根據(jù)3類常用真空泵的優(yōu)缺點(diǎn)、污水收集罐所需真空度和管線最大壓力損失值，確定了真空泵選型方法：當(dāng)管線最大壓力損失小于4米高水柱時(shí)，選用水環(huán)式真空泵，當(dāng)管線的最大壓力損失大于4米水柱時(shí)，選擇滑閥型式真空泵、旋轉(zhuǎn)片式真空泵等具有更高真空度的真空泵；然后根據(jù)真空泵抽氣量選擇真空泵型號(hào)，并由真空泵的抽氣時(shí)間校核真空泵抽氣量和儲(chǔ)能罐容積是否保證真空泵工作時(shí)間在1～

3、3分鐘。其四，以一個(gè)2000戶社區(qū)的真空排污系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算為例，在管長(zhǎng)、設(shè)計(jì)人數(shù)、提升級(jí)數(shù)、提升高度等參數(shù)相同的條件下，分別運(yùn)用了優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算方法和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法對(duì)各管段的設(shè)計(jì)流量、管徑、壓力損失和節(jié)點(diǎn)真空度進(jìn)行計(jì)算，并將管網(wǎng)計(jì)算結(jié)果分別運(yùn)用于真空泵、排污泵、真空儲(chǔ)能罐、污水儲(chǔ)能罐的選型及相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)之中，結(jié)果表明了：比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法相比，本文優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算方法能獲得一組直接以市場(chǎng)規(guī)格管徑表示的較優(yōu)管徑組合方案以及選用更小容量、更小功

4、率的真空泵，既可滿足系統(tǒng)可靠性要求，又可降低系統(tǒng)的建設(shè)成本和運(yùn)行成本。此外，對(duì)某市鐵路站場(chǎng)真空式地面排污系統(tǒng)和某市中心人民醫(yī)院室內(nèi)真空排污系統(tǒng)分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在上述工作的基礎(chǔ)上，并消化、整理國(guó)外相關(guān)資料以及結(jié)合科研組的研究，編寫了《真空排污系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（草稿）（作為論文的附錄B），基本涵蓋了對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體要求及有關(guān)氣液動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)、真空管網(wǎng)設(shè)計(jì)、真空站設(shè)計(jì)、污水真空收集閥井設(shè)計(jì)、管網(wǎng)壓力檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及真空排污系統(tǒng)安裝、測(cè)試和校驗(yàn)等內(nèi)